[發明專利]改善離子注入光刻層光刻膠形貌的方法

在審

• 申請號: 202011201722.5
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112382562A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 孟曉瑩;張彥偉
• 申請（專利權）人: 上海華力集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L21/265
• 分類號: H01L21/265;H01L21/266;H01L21/8244
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 郭四華

1.一種改善離子注入光刻層光刻膠形貌的方法，其特征在于，第一離子注入工藝層的形成工藝包括如下步驟：

步驟一、提供需要進行離子注入的半導體襯底，在所述半導體襯底中形成有場氧，所述場氧在所述半導體襯底中隔離出有源區，在所述有源區上形成有柵極結構，所述柵極結構的側面形成有氮化硅側墻；

步驟二、進行涂膠前預處理，所述涂膠前預處理采用合成氣體或者采用合成氣體和氮氣的混合氣體對所述半導體襯底表面進行處理；所述涂膠前預處理對所述氮化硅側墻進行表面處理以防止所述氮化硅側墻的氮化硅材料對后續光刻膠造成氮中毒，同時，所述涂膠前預處理還對所述有源區和所述場氧進行表面處理以防止光刻中所述有源區和所述場氧的光發射率不同而使光刻膠產生底部缺角；

步驟三、進行光刻工藝，包括光刻膠的涂膠、曝光和顯影工藝，顯影后形成光刻膠圖形，所述光刻膠圖形將離子注入區域打開；

步驟四、進行所述離子注入，在所述離子注入區域中，所述離子注入以所述側墻為自對準邊界；

步驟五、去除所述光刻膠圖形。

2.如權利要求1所述的改善離子注入光刻層光刻膠形貌的方法，其特征在于：所述半導體襯底包括硅襯底。

3.如權利要求2所述的改善離子注入光刻層光刻膠形貌的方法，其特征在于：所述場氧采用淺溝槽隔離工藝形成。

4.如權利要求1所述的改善離子注入光刻層光刻膠形貌的方法，其特征在于：所述柵極結構由柵介質層和柵極導電材料層疊加而成。

5.如權利要求4所述的改善離子注入光刻層光刻膠形貌的方法，其特征在于：所述柵介質層采用二氧化硅層或者所述柵介質層采用高介電常數層。

6.如權利要求4或5所述的改善離子注入光刻層光刻膠形貌的方法，其特征在于：所述柵極導電材料層包括多晶硅柵。

7.如權利要求1或2所述的改善離子注入光刻層光刻膠形貌的方法，其特征在于：所述離子注入為輕摻雜漏注入、暈環注入和源漏注入中的一個。

8.如權利要求1或2所述的改善離子注入光刻層光刻膠形貌的方法，其特征在于：在所述半導體襯底上包括SRAM的形成區域，所述SRAM的形成區域的離子注入采用所述第一離子注入工藝層的形成工藝實現。

9.如權利要求8所述的改善離子注入光刻層光刻膠形貌的方法，其特征在于：在所述半導體襯底上還包括邏輯器件的形成區域；所述邏輯器件的形成區域的所述有源區和所述場氧的表面平坦性好于所述SRAM的形成區域的所述有源區和所述場氧的表面平坦性。

10.如權利要求9所述的改善離子注入光刻層光刻膠形貌的方法，其特征在于：所述邏輯器件的形成區域的離子注入采用所述第一離子注入工藝層的形成工藝實現。

11.如權利要求9所述的改善離子注入光刻層光刻膠形貌的方法，其特征在于：所述邏輯器件的形成區域的離子注入放置在所述SRAM的形成區域的離子注入之前完成；

所述邏輯器件的形成區域的離子注入采用第二離子注入工藝層的形成工藝實現，所述第二離子注入工藝層和所述第一離子注入工藝層的工藝步驟的區別之處為：

所述第二離子注入工藝層的形成工藝的步驟一至步驟四和所述第一離子注入工藝層的形成工藝的步驟一至步驟四相同；

所述第二離子注入工藝層的形成工藝的步驟五的去除所述光刻膠圖形的工藝設置為：采用所述合成氣體或者采用合成氣體和氮氣的混合氣體去除所述光刻膠圖形；

同時，所述邏輯器件的形成區域的離子注入完成后，進行所述SRAM的形成區域的離子注入時省略步驟二。